Objectifs

• Rappeler la différence entre réflexe inné (absolu) et réflexe conditionnel (acquis).
• Expliquer l'installation d'un réflexe conditionnel par la création d'une liaison nerveuse nouvelle entre deux voies.
• Décrire la plasticité synaptique : renforcement des synapses par la répétition (potentialisation à long terme).
• Connaître le rôle du cortex, du cervelet, de l'amygdale et de l'hippocampe.
• Expliquer la conservation, l'extinction et la réapparition d'un réflexe conditionnel.

1. Du réflexe inné au réflexe conditionnel : le rappel

Un réflexe inné (ou absolu) est une réponse automatique, présente dès la naissance, commune à tous les individus de l'espèce : la salivation quand un aliment touche la langue. Le stimulus qui le déclenche est le stimulus absolu (ou inconditionnel), ici l'aliment.

Un réflexe conditionnel est une réponse acquise par apprentissage : un stimulus au départ neutre (un son) finit par déclencher seul la réponse (la salivation). Il devient alors stimulus conditionnel.

Le physiologiste russe Ivan Pavlov l'a montré chez le chien : un son est présenté juste avant la nourriture, plusieurs fois de suite. Après un certain nombre d'associations, le son seul fait saliver le chien.

2. Une nouvelle liaison entre deux voies nerveuses

Avant le conditionnement, deux circuits sont séparés :

• le circuit du réflexe inné : langue (récepteurs gustatifs) → fibres sensitives → centre salivaire du bulbe rachidien → fibres motrices → glandes salivaires ;
• le circuit auditif : oreille → nerf auditif → aire auditive du cortex cérébral, sans lien avec la salivation.

Pendant le conditionnement, les deux circuits sont activés en même temps, de nombreuses fois. Une liaison fonctionnelle nouvelle s'établit alors entre les neurones activés par le son et ceux qui commandent la salivation. Ensuite, le son seul suffit à activer le centre salivaire.

Chez le chien, l'ablation du cortex cérébral empêche l'installation de nouveaux réflexes conditionnels salivaires, alors que le réflexe inné de salivation persiste, car son centre est dans le bulbe rachidien. Le cortex est donc indispensable à ce type d'apprentissage.

3. La plasticité synaptique : des synapses qui changent

La plasticité synaptique est la capacité des synapses à modifier leur efficacité (ou leur nombre) selon leur activité. C'est la base cellulaire de l'apprentissage et de la mémoire.

Le psychologue Donald Hebb a proposé l'idée suivante : quand un neurone participe de façon répétée à l'activation d'un autre neurone, la synapse qui les relie se renforce. C'est exactement ce qui se passe quand le son et l'aliment arrivent ensemble.

La potentialisation à long terme (PLT)

Quand une synapse est stimulée de façon répétée et intense, la réponse du neurone postsynaptique devient plus forte et le reste longtemps : c'est la potentialisation à long terme. Elle s'explique par :

• une libération accrue de neurotransmetteur par le neurone présynaptique ;
• une entrée d'ions calcium \(\ce{Ca^2+}\) dans le neurone postsynaptique, qui déclenche des réactions chimiques ;
• l'ajout de récepteurs au neurotransmetteur sur la membrane postsynaptique ;
• à plus long terme, la synthèse de protéines et la formation de nouvelles synapses (nouvelles épines dendritiques).

flowchart LR
  A[Activation répétée et simultanée] --> B[Entrée de calcium]
  B --> C[Plus de récepteurs]
  C --> D[Synapse plus efficace]
  D --> E[Synthèse de protéines]
  E --> F[Nouvelles synapses durables]

4. Les structures cérébrales impliquées

5. Conservation, extinction et réapparition

• Conservation : un réflexe conditionnel bien installé, et entretenu de temps en temps, peut durer longtemps. Les synapses renforcées et les nouvelles synapses en sont le support.
• Extinction : si le stimulus conditionnel est présenté seul, de façon répétée, sans le stimulus absolu (on dit « sans renforcement »), la réponse diminue puis disparaît.
• Réapparition : après un repos, la réponse peut revenir spontanément, et un nouveau conditionnement est plus rapide. L'extinction n'est donc pas un simple effacement : c'est un nouvel apprentissage qui inhibe l'ancien.

Exemples résolus

Exemple 1 : interpréter une expérience

On associe 30 fois une lumière et de la nourriture chez un chien. On mesure ensuite la salivation à la lumière seule : 8 gouttes. On présente ensuite 10 fois la lumière seule : la salivation tombe à 0 goutte. Après deux jours de repos, la lumière seule donne 3 gouttes. Interprète.

Exemple 2 : expliquer à l'échelle de la synapse

Explique pourquoi, après le conditionnement, un message nerveux venu de l'aire auditive suffit à activer les neurones de la salivation, alors qu'il n'y suffisait pas au départ.

Erreurs fréquentes

• Placer le centre du réflexe inné de salivation dans le cortex : il est dans le bulbe rachidien.
• Croire que le stimulus conditionnel peut être présenté longtemps après le stimulus absolu : il doit le précéder de peu.
• Dire que le neurone « grandit » : ce sont les synapses qui changent d'efficacité et de nombre.
• Confondre le rôle des structures : la peur conditionnée dépend de l'amygdale, le clignement conditionné du cervelet.

Récapitulatif

• Le réflexe conditionnel s'installe quand un stimulus neutre précède de façon répétée un stimulus absolu.
• Il repose sur une liaison nerveuse nouvelle entre la voie du stimulus conditionnel et le centre de la réponse ; le cortex est nécessaire à son installation chez le chien.
• La plasticité synaptique (potentialisation à long terme, puis nouvelles synapses) en est la base cellulaire.
• Cervelet, amygdale et hippocampe participent selon le type d'apprentissage.
• Sans renforcement, le réflexe s'éteint, mais il peut réapparaître : l'extinction est un nouvel apprentissage.